В научном сообществе до сих пор доминирует убеждение, что мозжечок, занимающий лишь десятую часть объема мозга, отвечает исключительно за координацию движений, равновесие и мелкую моторику. Но масштабное исследование, охватившее более 900 участников и тысячи сессий функциональной МРТ, опровергло этот стереотип. Работа опубликована в журнале Neuron.
Мозжечок играет древнюю и важную роль в способности человека говорить
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) совершили прорыв в нейробиологии, детально описав участие мозжечка в работе языковой системы. Проанализировав данные более чем за 16 лет, ученые локализовали четыре зоны, ответственные за расшифровку слов, что открывает новые возможности для реабилитации пациентов после инсультов.
Мозжечок («маленький мозг») расположен под базальными ганглиями; он находится в задней части черепа под большим мозгом. CLIPAREA l Custom media/Shutterstock
Поразительный факт заключается в том, что в мозжечке упаковано гораздо больше нервных клеток, чем во всем остальном мозге вместе взятом. Хотя по весу он составляет всего около 10% от общей массы, его сложная складчатая структура позволяет вместить колоссальное количество вычислительных мощностей. Это объясняет, почему даже небольшие повреждения в этой области могут привести к серьезным сбоям не только в движении, но и в логике построения предложений.
Выяснилось, что этот орган, содержащий почти 80% всех нейронов человеческого мозга, является важнейшим хабом для обработки лингвистической информации. Ученые обнаружили в правой задней части мозжечка четыре специфические области, которые стабильно активируются при чтении или прослушивании речи.
Области мозжечка, отвечающие за речь и язык.
Эти зоны постоянно обмениваются сигналами с основной языковой сетью коры больших полушарий, помогая нам мгновенно понимать смысл сказанного и подбирать нужные слова. Особое внимание исследователей привлекла область, получившая название LangCereb3. В отличие от своих «соседей», которые могут отвлекаться на решение математических задач или прослушивание музыки, этот участок проявил себя как «узкопрофильный специалист». Он реагирует почти исключительно на язык, демонстрируя поразительную избирательность и точность в работе.
Специализация нейронных сетей
Тщательное картирование показало, что активность LangCereb3 зеркально отражает процессы, происходящие в главных речевых центрах коры. Это открытие меняет стратегию лечения афазии и других когнитивных расстройств. Если раньше врачи фокусировались только на поврежденных участках коры, то теперь мишенью для терапии, включая неинвазивную стимуляцию мозга, может стать именно мозжечок.
Четыре области в правой задней части мозжечка надежно реагируют на язык при чтении и прослушивании.
Ученые подчеркивают значимость того, что им удалось отделить чисто языковые функции от общих когнитивных усилий: «Тот факт, что одна из этих областей, LangCereb3, настолько избирательна к языку, дает нам очень четкую цель для будущих клинических вмешательств».
Понимание того, как именно эти глубокие структуры мозга участвуют в формировании речи, позволяет по-новому взглянуть на эволюцию человека. Возможно, именно развитие нейронных связей в «малом мозгу» позволило нашему виду овладеть сложной речью и передавать знания через поколения. Теперь, когда карта речевых зон мозжечка детализирована, ученые готовятся изучить внутренние механизмы взаимодействия этих центров, чтобы помочь людям быстрее восстанавливать речь после тяжелых травм.